Напряжения потенциальный

5. йсли в асинхронной машине с заторможенным ротором обмотки статора и ротора имеют электрическую связь между собой, то подучается асинхронный регулятор напряжения - потенциал-регулятор (плавно регулируемый автотрансформатор).

На 9.27 представлена схема параллельного удвоителя напряжения. Он представляет собой два однополупериодных выпрямителя, подключенных к одной вторичной обмотке трансформатора. В один из полупериодов входного напряжения, когда точка а имеет положительный потенциал, а точка Ъ — отрицательный, диод Д[ открыт, а диод Д2 закрыт. В этот момент времени конденсатор Сх через открытый диод Д-i заряжается до амплитудного значения напряжения U2m. В следующий полупериод входного напряжения потенциал точки Ь становится положительным, а потенциал точки а — отрицательным, диод Д: будет закрыт, а диод Д2 — открыт. В этот полупериод через открытый диод Д3 заряжается конденсатор С2 до амплитудного значения входного напряжения. Конденсаторы С± и С2 по отношению к выходным зажимам включены последовательно. Полярность напряжений на конденсаторах такова, что выходное напряжение устройства практически равно удвоенному амплитудному значению напряжения вторичной обмотки трансформатора, если постоянная времени разрядки Тра3р=С/?„^>Г/2 (где С=С1=С2, Т — период входного напряжения). В противном случае конденсаторы будут разряжаться в следующие за их зарядкой полупериоды и выходное напряжение будет меньше 2t/2m.

если амплитуда напряжения ^вхт меньше Uc0r то при любом значении входного напряжения потенциал сетки 1/с = «вх — Uee останется отрицательным, так как t/c0 по модулю больше Uaxm.

В исходном состоянии схемы на вход х поступает сигнал 0. От источника положительного смещения +?/см через резисторы Кб\ и RQZ делителя напряжения протекает ток по цепи: +UCM, резисторы RQI и Rez, OB источника сигналов. Падение напряжения на сопротивлении резистора RQZ создает на базе транзистора Т (относительно эмиттера) положительный потенциал, который обеспечивает закрытое состояние транзистора. На выходе схемы будет иметь место высокий уровень напряжения — UK (t/=l), так как сопротивление закрытого транзистора велико по сравнению с сопротивлением коллекторного резистора RK, и большая часть напряжения, созданного обратным током коллектора /ибо, падает на сопротивлении транзистора, а меньшая — на сопротивление резистора RK.

Поступающий на вход х схемы инвертора сигнал 1 открывает транзистор. Ток в цепи открытого транзистора протекает по цепи: корпус, транзистор Т, резистор RK, —UK. Значение тока ограничено в основном сопротивлением резистора RH, на котором произойдет основное падение напряжения. На сопротивлении •открытого транзистора произойдет небольшое падение напряжения. Потенциал коллектора становится близким к потенциалу эмиттера, и напряжение на выходе схемы ?-& будет близким к нулю (у = 0).

2) при изменении сеточного напряжения потенциал сетки не должен превышать потенциал катода, иначе в цепи сетки возникнет ток, искажающий сигнал.

§ 1.3. Подразделение электротехнических задач на цепные и полевые. Задачи, с которыми приходится встречаться на практике, могут быть подразделены на две большие группы. Первая группа — цепные задачи — могут быть решены, используя уравнения поля, записанные в интегральной форме. В этой группе используют понятие ток, магнитный поток, электрическое и магнитное напряжения, потенциал, ЭДС, МДС (магнитодвижущая сила), резистивное, индуктивное и емкостное сопротивления. Для решения задач второй группы — полевых задач — применяют уравнения поля в дифференциальной и в интегральной формах. Цепные задачи рассматривают в I и II частях курса ТОЭ или курса теории цепей, задачи теории поля в III части курса ТОЭ. Четкой границы между двумя группами задач нет, так как любая цепная задача с увеличением частоты перерастает в полевую (все более проявляются паразитные параметры и резко возрастает излучение энергии в окружающее пространство).

тока в канале создается падение напряжения. Потенциал истока равен нулю, а потенциал стока равен — (7СИ (как и в транзисторе с управляющим р-и-переходом). На границе пластины «-типа с областями р-типа и каналом р-типа образуется p-n-переход, который смещен в обратном направлении. Так как в МДП-транзисторах затвор изолирован от полупроводника пленкой диэлектрика, то эти транзисторы могут работать как при положительном, так и при отрицательном напряжении 1/зи.

В МДП-транзисторах с индуцированным каналом (см. 17.17,6) канал не создается в процессе изготовления, а образуется под воздействием электрического поля. Если к транзистору с ОИ подключить напряжение UCH, по цепи стока пойдет обратный ток р-п-перехода, значение которого очень мало. При подключении в цепь затвора напряжения 1/зи так, чтобы потенциал затвора относительно истока и пластины был обязательно отрицательным (для транзистора на 17.17, б), под действием электрического поля под затвором приповерхностный слой пластины полупроводника обеднится.

сеточного напряжения должны лежать в пределах прямолинейных участков сеточных характеристик лампы; 2) при изменении сеточного напряжения потенциал сетки не должен

Принцип работы МДП-транзистора со встроенным каналом рассмотрим на примере схемы с ОИ ( 1.42, а). В полупроводнике у его поверхности в электрическом поле происходит обеднение или обогащение приповерхностного слоя носителями заряда, что зависит от направления электрического поля в канале транзистора. Это направление электрического поля определяется знаком потенциала на затворе относительно пластины. Если на затвор подан положительный потенциал, электрическое поле будет выталкивать дырки из канала и канал обеднится основными носителями (дырками), а проводимость канала уменьшится. Если на затвор подан отрицательный потенциал, то дырки начнут втягиваться в канал и обогащать его основными носителями, проводимость канала увеличится. В первом случае транзистор работает в режиме обеднения, во втором случае - в режиме обогащения. Если исток и сток подсоединить к источнику питания UCM, то начнется дрейф дырок через канал, т.е. через канал пройдет ток стока 1С, значение которого зависит как от Ucff так и от U311. При прохождении тока в канале создается падение напряжения. Потенциал истока равен нулю, а потенциал стока равен UCH. На границе пластины n-типа с областями р-типа и каналом р-типа образуется р-п-переход, который смещен в обратном направлении. Так как в МДП-транзисторах затвор изолирован от полупроводника пленкой диэлектрика, то эти транзисторы могут работать как при положительном, так и при отрицательном напряжении U3tf:

Снятие векторной диаграммы токов и напряжений производится одним из способов, рассмотренных в § 6-3. На диаграмме может быть построено взаимное расположение векторов тока 3/0 и напряжения 3Ua или эти векторы могут быть ориентированы по отношению к век-хорам тока 1А, /в, /с или напряжений UAb, Ubc, Uca-Фазировка трансформатора напряжения с соединением обмоток в разомкнутый треугольник должна быть ^произведена относительно фаз вторичных обмоток того же трансформатора, соединенных в звезду. Если обе вторичные обмотки трансформатора электрически связаны (обе обмотки заземлены), фазировку можно произвести при помощи вольтметра ( 6-15,а). Использовать для проверки дополнительный вывод обмотки, соединенной в разомкнутый треугольник, целесообразно зв том случае, если заземленные и исключаемые фазы этой обмотки трансформатора напряжения не совпадают {(например, заземлена фаза В, а исключается фаза Л). Вольтметр подключается одним зажимом к дополнительному выводу обмоток, соединенных в разомкнутый треугольник, Од, а другим — поочередно ко всем фазам я нулевой точке вторичных обмоток, соединенных в звезду. Показания вольтметра записываются. При правильном включении обмоток измерительного трансформатора напряжения потенциал <р2Д точки 2 вывод Од ( 6-15,6) соответствует напряжению

( 1.7, а). Если внешнее напряжение приложено в противоположном направлении, ширина обедненного слоя и его сопротивление уменьшаются. При значительном увеличении этого напряжения потенциальный барьер исчезает и ток через контакт резко возрастает. 1)то направление приложения внешнего напряжения называется Прямым ( 1.7,6). Следовательно, выпрямляющий контакт металл — полупроводник обладает нелинейными свойствами, которые широко используются при создании различных полупроводниковых приборов.

Под действием внешнего напряжения потенциальный барьер эмиттерного перехода уменьшается и дырки из эмиттера переходят (инжектируются) в область базы.

Под воздействием внешнего поля энергетическая диаграмма изменится. При подключении к диоду прямого напряжения потенциальный

этому практически все внешнее напряжение оказывается приложенным непосредственно к переходу. Под воздействием внешнего напряжения потенциальный барьер на переходе уменьшается до величины фк — U ( 10-3, б), равновесие нарушается (//> > /д) и через переход течет ток вследствие диффузионного движения дырок из р-области в /г-область л электронов в обратном направлении.

При подключении внешней батареи в прямом направлении потенциальный барьер снижается, сопротивление запирающего слоя уменьшается и через переход течет ток, обязанный перемещению электронов в металл. При подключении обратного напряжения потенциальный барьер повышается, но под действием увеличившегося поля на переходе возможно движение дырок в металл. Этот ток мал, так как концентрация неосновных носителей в ге-по-лупроводнике невелика. Таким образом, такой переход также обладает униполярными — выпрямляющими свойствами.

Диод под прямым напряжением. При подключения к диоду прямого напряжения потенциальный барьер в переходе снижается, нарушается условие равновесия, начинается инжекция носителей заряда и через переход течет прямой ток /пр, определяемый как ток, протекающий через диод в прямом направлении, т. е. в направлении, при котором диод имеет низкое сопротивление.

При подаче на затвор отрицательного напряжения возникающее электрическое поле отталкивает электроны от поверхности в глубь «-полупроводника. С увеличением отрицательного напряжения потенциальный барьер вначале уменьшается до нуля, а при С/зи1> 1фкс меняет знак. При напряжении — U3yi = — ^зи потенциальный барьер таков, что на границе диэлектрик — полупроводник уровень Ферми проходит через середину запрещенной зоны ( 13-11, б). Поверхностный слой «-полупроводника при этом имеет собственную проводимость. При дальнейшем увеличении отрицательного напряжения на затворе приповерхностная область «-полупроводника продолжает обедняться электронами. Границы энергетических зон у поверхности га-полупроводника искривляются настолько, что в узкой приповерхностной области уровень Ферми оказывается расположенным ниже середины запрещенной зоны. Иначе говоря, у поверхности п-полупро-водника образуется тонкий слой с инверсной — дырочной проводимостью ( 13-11, в). В этом слое под действием электрического поля накапливаются дырки и между стоком и истоком форми-

При напряжении t/min, соответствующем минимальному току /min, туннельный эффект прекращается. В дальнейшем с ростом1 приложенного напряжения начинает появляться инжекция носителей тока через прямо смещенный р-п-переход. С увеличением напряжения потенциальный барьер р-га-перехода снижается и увеличивается прямой диффузионный ток, экспоненциально зависящий-от приложенного напряжения.

Основная масса дырок из р-слоя, где их много, диффундирует слева направо в область перехода, но не может преодолеть потенциальный барьер и, проникнув в переход на некоторую глубину, снова возвращается в р-слой. Дырки n-слоя, как «пузырьки», легко «всплывают» по дну валентной зоны независимо от энергии в р-слой и образуют дрейфовый поток справа налево. Этот поток уравновешивается встречным диффузионным потоком дырок р-слоя, имеющих большую энергию и способных преодолеть потенциальный барьер. Аналогичная картина в движении электронов: электроны р-слоя свободно скатываются в п-слой — это дрейфовый ток. Этот электронный поток уравновешивается потоком электронов n-слоя, обладающих большой энергией. При приложении прямого напряжения потенциальный барьер понижается и появляются диффузионные токи как дырок, так и электронов, т. е. увеличивается инжекция неосновных носителей: дырок в «-область, электронов в р-об-ласть.

этому практически все внешнее напряжение оказывается приложенным непосредственно к переходу. Под воздействием внешнего напряжения потенциальный барьер на переходе уменьшается до величины фк — U ( 10-3, б), равновесие нарушается (//> > /д) и через переход течет ток вследствие диффузионного движения дырок из р-области в /г-область л электронов в обратном направлении.

При подключении внешней батареи в прямом направлении потенциальный барьер снижается, сопротивление запирающего слоя уменьшается и через переход течет ток, обязанный перемещению электронов в металл. При подключении обратного напряжения потенциальный барьер повышается, но под действием увеличившегося поля на переходе возможно движение дырок в металл. Этот ток мал, так как концентрация неосновных носителей в ге-по-лупроводнике невелика. Таким образом, такой переход также обладает униполярными — выпрямляющими свойствами.